稳定水位流量关系加权有约束优化模型及求解

在资料整编中,采用传统方法获得稳定的水位流量关系曲线有一些缺点;而采用单一目标函数的优化模型拟合水位流量关系,又无法保证一次性获得符合假设检验的最优解.通过分析以往采用的幂指数型数学模型存在的问题,建立了加权有约束优化模型,将有约束问题转化为无约束问题,并采用粒了群箅法求解,保证了求得的解为满足相关要求的全局最优解,解决了水位流量关系曲线模型参数的伞自动率定问题.     

水位流量关系曲线延长方法的性能对比 ——以梅江水口(二)站为例

利用传统的水力学公式法及水位流量数学模型法,对梅江水口(二)站实测水位流量关系进行延长,分析对比不同水位流量关系曲线延长方法的性能.为解决水位流量数学模型法设置的目标函数求解易陷入局部最优值的问题,引入了模拟退火算法、遗传算法、粒子群算法对目标函数进行优化求解.结果表明:针对有实测高流量年份的水位流量关系延长,传统水力...     

基于保凸保单调的分段幂函数在水位流量关系曲线拟合中的应用

文章构建一类保凸保单调的分段幂函数,它可以满足水位流量关系曲线的保单调不反曲要求,同时可以有效解决水位流量关系常规模型率定时中高水、低水无法兼顾的问题.然后将此新水位流量关系模型用于水位流量关系曲线的自动优化率定,并采用差分进化算法求解该模型,实例表明该模型可以很好地拟合水位流量关系曲线,比常用的常规水位流量关系模型拟...     

基于差分进化算法的水位流量关系曲线优化率定

针对水位流量关系常规模型率定时中高水、低水无法兼顾的问题,该文采用一类保凸保单调函数的新水位流量关系模型[1],可以有效解决这一不足,而且易于水位流量关系曲线的自动优化率定。同时采用差分进化算法求解该模型,实例表明,该模型可以更好地拟合水位流量关系曲线,避免了人工率定的任意性并降低了人工操作的复杂性。     

基于自动分段的水位流量关系优化定线研究

笔者在"用于水位流量关系曲线的一类保凸保单调函数"的水位流量关系模型的基础上,通过引入自动分段策略和起始点自适应方式,解决这一模型存在的分段点难以界定和起始点敏感的问题。使用自动分段策略和起始点自适应方式后的模型很复杂,难以使用常规方法率定模型参数。笔者采用领域搜索差分进化算法(NSDE)对模型进行求解。研究结果表明,采用引入新策略的水位流量关系模型可以很好地拟合水位流量关系曲线,减少人工分段的额外操作,领域搜索差分进化算法在该模型优化率定求解中很有效。     

洪水绳套曲线模拟研究

本文根据校正因数法的基本原理,采用浮动多项式选配水位与稳定流量的关系方程和水位与校正因数的关系方程,以模拟计算的流量与实测流量相对误差的平方和最小为目标准则,分析了约束条件,建立了洪水绳套曲线的模拟模型;提出了用正多面体法对模型参数进行求解优化。实例验证结果表明,该法能有效地模拟受洪水涨落影响的水位流量关系绳套曲线,且对受其它因素影响的流量资料整编具有一定的指导意义。     

隔河岩和高坝洲梯级水电站水库联合调度方案研究

发电量和保证出力是水库调度的两个对立目标,如何协调发电量和保证出力,是制定水库群联合调度方案的关键。本文对隔河岩和高坝洲梯级水电站水库联合调度,以发电量和保证出力为目标函数,建立了多目标联合优化调度数学模型,并提出了求解多目标优化模型最优解的交互式决策偏好系数法。此方法首先应用约束法将多目标优化模型转换成多个单目标优化模型,采用动态规划法求单目标优化模型的解,得到多目标优化数学模型的不劣解集,在此基础上,提出了一个评价多目标方案的决策偏好系数,并以决策偏好系数为依据,从不劣解集中选择多目标优化数学模型的最优解。应用此方法求出了隔河岩和高坝洲梯级水电站水库联合调度的最佳方案。     

基于RBF代理模型的调水过程优化研究

调蓄工程通过泵站调水过程中,需要通过合理的控制泵站启闭时间来调节水位,从而不断优化调水过程,但以往的优化方法效率低而且不易得到最优方案。为解决这一问题,本文以南水北调东线山东段南四湖下级湖为研究对象,基于径向基函数(Radial Basis Function,RBF)代理模型建立调水过程优化模型,得到了调水过程方案参数区间内的最优方案,并基于实际调水情况求得不同起调水位下的调水过程最优方案。首先根据调水过程方案参数区间自动选取80个调水过程方案样本,并利用一维二维耦合水动力模型算出每个方案的水位变化过程;其次采用RBF代理模型建立并验证调水过程方案与最高水位、最低水位的响应关系;最后基于RBF代理模型,以泵站工作总时间最短为目标,考虑水量平衡和水位约束建立优化模型,采用粒子群算法求解。研究结果表明,基于RBF代理模型的调水过程最优方案结果与耦合模型计算该方案结果的绝对水深误差不超过0.05 m,相对水深误差不超过0.99%,模型计算精度高。基于RBF代理模型的调水过程优化模型,求解得到调水过程参数区间内的最优方案,解决了传统方法在人为设定有限个方案内得到较优方案的局限性。     

东北区域市场中长期交易安全校核改进方法

以东北区域电力市场年度合同交易、月度合同交易为背景，研究了这2种交易的安全校核和阻塞管理问题。针对当前方法的不足，结合中长期交易的特点，提出了采用线性优化模型对中长期交易进行安全校核。将断面输电电量作为优化变量，结合竞价优化目标，建立含安全约束的购电优化模型，在确定中标电量的同时进行安全校核和阻塞管理。针对线性优化模型无解的情况，提出二次优化的概念，第1次优化得到可行解域的优化模型，第2次优化采用第1次优化得到的优化解域获得最优解。从而保证了该方法可以在工程领域实际应用。     

基于长办汇流曲线的多模型联合洪水演算研究

传统长办汇流曲线采用试算法确定稳定流的河段传播时间K值时,计算过程繁琐且不一定能得到最优解。基于此,提出利用遗传算法求解马斯京根模型的河段传播时间,进而优化长办汇流曲线模型的参数K。该方法既充分利用了长办汇流曲线模型中的经验性汇流系数,又融入了改进马斯京根法,可以保证参数全局最优的特点,有效提高了河道洪水演算精度,为河道洪水演算研究提供了一种多模型联合求解的新思路。     

农村水电生态调度模型及仿真研究

以发电量最大为优化调度目标,同时按照生态调度要求设置最小下泄流量作为发电引用流量的约束条件,建立了农村水电生态调度模型.利用电站丰水年、平水年和枯水年的典型径流,采用文化进化算法求解数学模型,进行优化调度仿真,仿真结果说明,单一地追求发电量最大的数学模型有下游断流的危险,而在模型的约束条件中限制发电引用流量,能够满足生态调度要求.无论是枯水年、平水年还是丰水年,优化调度保证了水库均实现相似的水位曲线,且不存在弃水的现象.     

具有状态约束的动态系统优化调度方法及其应用

给出了一种求解具有状态约束的动态系统优化问题的新方法，该方法充分利用了系统状态空间的结构信息而不必离散化状态变量，能快速递推得到相邻两时段costtogo函数的反向传递关系，进而前向传递求得问题的最优解。还给出了该法在电力系统优化调度中的应用实例，根据仿真试验表明，可成功地解决有爬升约束发电机组的优化调度问题，能得到问题的最优解，算法的效率较高。     

整数规划的分支定界在水泵选型中的应用

以泵站系统效率最高为目标函数，以水泵台数为优化变量，以流量变化为约束条件，建立了水泵优化选型模型。采用整数规划的分支定界模型求解，运用该方法，既可以提高计算效率，又可以在较大解空间范围内获得最优水泵组合方案，使选型结果最优。     

基于人工蜂群算法的水位流量关系最优定线研究

在保凸保单调的分段幂函数的基础上,进一步引入自动分段机制,解决分段幂函数在水位流量关系拟合中分段点难以界定的问题.使用自动分段机制后的模型待求参数更多,求解更复杂,因此使用鲁棒性强、收敛速度快且全局寻优性能优异的人工蜂群算法进行求解.研究结果表明,引入人工蜂群算法可以更好的拟合关系曲线,水位流量关系曲线率定求解更加有效.     

河流水位-流量关系的Excel拟合方法研究

水位-流量关系曲线拟合是河流水文预报中的最重要的工作之一。与传统的人工水位-流量关系曲线拟合方法相比,利用Excel规划求解方法极大地提高了水位-流量关系曲线拟合的质量、精度和效率。文章对Ex-cel规划求解水位-流量关系曲线的方法进行了研究。     

水电系统经济运行中遗传算法初始种群研究

水电系统短期经济运行是一个动态、高维、复杂多约束、有时滞的非线性优化问题。本文建立了更为符合水电系统实际运行情况的数学模型，并利用遗传算法解决该问题。模型充分利用变量间函数关系，选取了合适的变量作为基因，并利用等式约束消除多余变量以最大限度降维，还适当处理不等式约束条件，确定出利于增加初始可行解个数的求解域；引入极端个体以增加个体的多样性，避免交叉变异陷入局部最优。最后通过算例验证表明，通过提高初始种群的质量可以提高最优解的精度。     

施工期水位预报的水位系数法

施工期施工断面水位预报可以利用施工断面的水位流量关系曲线,通过预报流量查询得到。但是在利用此方法时存在施工期施工断面水位流量关系曲线不易获得、施工对河道影响较大等问题,导致水位预报误差较大。本文针对以上两点提出了解决方法,采用水位系数法进行水位预报,在雅砻江流域各施工电站进行了应用,取得了较好的效果。     

基于广义简约梯度算法的落差指数法参数优选

传统落差指数法计算中存在多变量、非唯一解的问题，为此，提出了将落差指数法参数优选问题视为非线性约束优化问题。以长江大通水文站为例，利用广义简约梯度算法求解落差指数法中的参数，并将计算结果与传统方法进行了精度对比。结果表明：该算法准确度高且实用性强，实现了参数的全部优化并得到最优解，提高了流量整编精度，简化了计算步骤且不需要人工干预。该方法可为落差指数法的参数求解提供新思路。     

计算机拟合水位与流量关系曲线的自动推流方法

计算机拟合水位流量关系曲线自动推求流量，是流量资料整缩计算机的关键步骤之一．以往整编流量资料时，一般采用先由入工根据实测瞬时水位与流量值定出水位流量关系曲线，然后按不同水位级制作水位流量关系变算由去，再以逐时观测水位推求各项流量数据或对水位流量关系曲线采用造配方程的作法．这样，不论在分析研究阶段，还是在实际应用时，计算工作量都很大，这对于本来已很繁重的整妇工作来说，很难得到推广，然而快速运算的电子计算机的应用，为选国水位流量关系曲线方程开辟了广阔的前景，对水位流量关系的研究也逐步深化．对于一年或…     

应用人工神经网络推算洪水流量的计算方法

天然河道洪水期的水位－流量关系，因受洪水涨落率和回水顶托等因素的影响，一般成为非线性绳套状曲线，洪水流量过程的计算往往根据大量实测水位，流量资料，采用定性判断和实践经验手工绘制水位与流量的时序列关系曲线，由水位过程插补求得。本文运用人工神经以向传播模型，引入与流量变化密切相关的水位，涨率，落差等因子，建立多因素相关的人工神经网络推流模型。